(57)【要約】  【解決手段】  電気分解により金属イオンを発生する少なくとも一対の金属電極４，４と、金属電極４，４が電気分解し、金属イオンが電解液中に溶出する電解部１と、金属電極４，４に電解電力を与える電力供給機構とを備えた金属イオン発生装置Ａであって、電力供給機構が温度差により発電する熱電素子５と、熱電素子５に温度差を与える熱源供給手段とを備え、熱電素子５が発生した電力を電解電力として利用したことを特徴とする金イオン発生装置Ａ。  【効果】    本発明の金属イオン発生装置によれば、煩雑な装置、大掛かりな装置を使用したり、電池交換、電池の充電などをしなくても、金属イオン発生のための電力を供給することができる。また、金属イオン発生のためにランニングコストも低廉化することができ、更に、自然界に放出されてしまう熱エネルギーを有効利用することも可能となる。【選択図】    図１
2005177603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気分解により金属イオンを発生する少なくとも一対の金属電極と、該金属電極が電気分解し、金属イオンが電解液中に溶出する電解部と、上記金属電極に電解電力を与える電力供給機構とを備えた金属イオン発生装置であって、上記電力供給機構が温度差により発電する熱電素子と、該熱電素子に温度差を与える熱源供給手段とを備え、上記熱電素子が発生した電力を上記電解電力として利用したことを特徴とする金イオン発生装置。
【請求項２】
上記熱源供給手段が、熱伝導性熱源収容部と、該熱源収容部内に水性熱源を供給する送液手段とを備え、少なくとも１体の上記熱電素子が上記熱源収容部の外面に熱伝導可能に配設されると共に、上記金属電極が上記熱源収容部内に挿入され、該熱源収容部が上記電解部を兼ねた請求項１記載の金属イオン発生装置。
【請求項３】
上記熱電素子が熱伝導性部材を介して上記熱源収容部の外面に載置された請求項２記載の金属イオン発生装置。
【請求項４】
更に、上記熱電素子を覆うように配設される冷却装置又は放熱板を備えた請求項１、２又は３記載の金属イオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地球上に無尽蔵に存在する未利用熱エネルギーを熱電素子（熱電変換素子）のゼーベック効果による温度差発電にて熱を電気に変換し、その起電力にて金属イオンを発生させる金属イオン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属イオンの種々の作用が注目され始めており、金属電極を水中で電気分解し、金属イオンを水中に溶出させる装置が種々開発されている。
【０００３】
しかしながら、家庭内に供給される電源は、交流電源であるため、直流電源に交換して電解電力とする必要があり、そのための装置が必要であった。一方、充電池などの二次電池を利用する技術も提案されているが（例えば、特許文献１等）、電池切れとなる場合に備えて予備の電池を準備したり、充電に時間がかかるなどの利便性の問題、また、電池が比較的高価であったり、電池の寿命などの問題、廃棄時の環境問題などがあった。
【特許文献１】特開２０００−２９１０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、上述したような問題がなく、高価な装置や複雑な装置を用いないでも金属イオンを発生させることができ、また、資源を有効利用することも可能で、低廉なランニングコストによって金属イオンを発生させることもでき、例えば循環式の浴槽水などの殺菌にも好適に使用できる金属イオン発生装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、電気分解により金属イオンを発生する少なくとも一対の金属電極と、該金属電極が電気分解し、金属イオンが電解液中に溶出する電解部と、上記金属電極に電解電力を与える電力供給機構とを備えた金属イオン発生装置であって、上記電力供給機構が温度差により発電する熱電素子と、該熱電素子に温度差を与える熱源供給手段とを備え、上記熱電素子が発生した電力を上記電解電力として利用したことを特徴とする金属イオン発生装置を提供する。
【０００６】
ここで、上記熱源供給手段が、熱伝導性熱源収容部と、該熱源収容部内に水性熱源を供給する送液手段とを備え、少なくとも１体の上記熱電素子が上記熱源収容部の外面に熱伝導可能に配設されると共に、少なくとも１対の上記金属電極が上記熱源収容部内に挿入され、該熱源収容部が上記電解部を兼ねたものであると、より好適である。また、上記熱電素子が熱伝導性部材を介して上記熱源収容部の外面に載置された構成とすると、更に好適である。更に、上記熱電素子を覆うように配設される冷却装置又は放熱板を備えた構成とすることもできる。
【０００７】
即ち、本発明の金属イオン発生装置は、電気分解により金属イオンを発生する少なくとも一対の金属電極と、該金属電極が電気分解し、金属イオンが電解液中に溶出する電解部と、上記金属電極に電解電力を与える電力供給機構とを備えた金属イオン発生装置であって、上記電力供給機構が温度差により発電する熱電素子と、該熱電素子に温度差を与える熱源供給手段とを備えているので、熱源供給手段によって熱電素子に温度差が与えられると、その熱エネルギーが熱電素子のゼーベック効果によって電気に変換される。そして、熱電素子が発生した電力が電解電力として金属電極に与えられることによって、電気分解が起こり、金属イオンが発生するので、熱電素子の温度差発電による起電力によって、金属イオンを発生させることができる。従って、例えば風呂の湯と外気温との温度差を利用して、熱電素子に温度差を与えれば、放熱によって自然界に放出されていた湯の熱を利用して金属イオンを発生させることが可能となる。
【０００８】
本発明の金属イオン発生装置は、上記電力供給機構が熱電素子と、該熱電素子に温度差を与える熱源供給手段とを備え、上記熱電素子が発生した電力を上記電解電力として利用できる限り、その構成は特に制限されるものではないが、上記熱源供給手段が、熱伝導性熱源収容部と、該熱源収容部内に水性熱源を供給する送液手段とを備え、少なくとも１体の上記熱電素子が上記熱源収容部の外面に熱伝導可能に配設されると共に、少なくとも１対の上記金属電極が上記熱源収容部内に挿入され、該熱源収容部が上記電解部を兼ねたものであれば、水性熱源（例えば浴槽の湯など）が送液手段によって熱伝導性熱源収容部に供給されると、この熱源収容部に熱伝導可能に配設された熱電素子の一面（熱源収容部側）に水性熱源の熱が伝わって、水性熱源が温熱源であれば、この一面側が高温側となり、他面（外気側）が低温側となり、熱電素子の上記一面側と上記他面側との間に温度差が生じて電力を発生することができる。そして、この電力が熱源収容部内に挿入された金属電極に供給されると、熱源素子に温度差を与える熱源として利用した熱源収容部の水性熱源中で電気分解が起こり、金属イオンが水性熱源中に溶出する。このようにして水性熱源を電解液として、水性熱源（電解液）中に溶出した金属イオンは、例えば金属イオン溶解液流出管を熱源収容部に取り付けるなどの適宜手段によって、熱源収容部から送り出したり、回収したりするなどして種々の用途に利用することができる。
【０００９】
また、本発明の金属イオン発生装置は、熱源収容部の形状が熱電素子をその外面に容易に直接載置できるように、例えば外面に平面部分を有するものであるか、熱電素子の形状が熱源収容部の載置表面の形状に沿ったものであれば、熱源収容部の外面に直接載置することができるが、例えば板状の熱伝導性部材を介して上記熱源収容部の外面に載置されたものであれば、例えば平板形状の熱電素子と円筒状の熱源収容部との組み合わせであっても、熱電素子を熱源収容部に容易に取り付けることができる。
【００１０】
更に、本発明の金属イオン発生装置は、熱電素子が剥き出しの状態であり、外気温によって反熱源収容部側の温度が保たれるものであってもよいが、熱電素子を覆うように配設される冷却装置又は放熱板を備えたものであれば、例えば熱電素子に与えられる温度差を大きくすることが容易となったり、温度差のコントロールが容易になったりするので、必要に応じて利用できるようにすると、より好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の金属イオン発生装置によれば、煩雑な装置や大掛かりな装置を使用したり、電池交換を行ったり、電池の充電などを行わなくても、金属イオン発生のための電力を供給することができる。また、金属イオン発生のためのランニングコストを低廉化することもでき、更に、自然界に放出されてしまう熱エネルギーを有効利用することも可能となる。そして、装置自体を複雑化する必要もないので、従来の施設も利用し易く、また、装置自体のコストも低廉化することができ、更に、故障の可能性を低くすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を更に詳しく説明する。
【実施例】
【００１３】
図１及び図２は、本発明の一実施例に係る金属イオン発生装置を説明するために金属イオン発生装置Ａを模式的に示したものであり、図１は、上記金属イオン発生装置の構成を説明するために熱電素子の部分を取り外し、該部分を二点鎖線（想像線）で示した金属イオン発生装置Ａの概略平面図であり、図２は、金属イオン発生装置Ａの概略正面図である。
【００１４】
図中１は、熱伝導性熱源収容部であり、この熱源収容部１は、ステンレス製円筒管からなるＴ字管であり、各端部には、フランジ１ａ，１ａ，１ａが備えられている。図１、２において左右両端のフランジ１ａ，１ａには、流入管２、流出管３がそれぞれ気密に取り付けられたパイプ側（管側）フランジ２ａ，３ａが図示しないボルト・ナットの締結により、それぞれ気密に取り付けられている。残りのフランジ１ａ（足側、図１では下側）には、フランジ１ａと同径の不導体蓋材４ａがフランジ１ａに図示しないボルト・ナットの締結により気密に取り付けられている。この不導体蓋材４ａには、一対の金属電極４，４の各一端部に設けられた図示しないネジ穴にそれぞれ一端側が螺合されたボルト４ｂ，４ｂの他端側が挿通されており、不導体蓋材４ａの外側からナット４ｃ，４ｃで緊締することにより、金属電極４，４が不導体蓋材４ａに取り付けられている。この不導体蓋材４ａを上述したように残りのフランジ１ａに取り付けることによって、金属電極４，４が熱源収容部１内に挿入される。これにより、熱源収容部１が、金属イオンが電解液中に溶出する電解部も兼ねる構成となっている。従って、本実施例において、熱源収容部１に流入される水性熱源は電解液としても利用されるので、以下、電解液−熱源と称する。
【００１５】
更に、熱源収容部１の外面に温度差により発電する熱電素子５が１枚以上、熱伝導性部材６を介在させて熱源収容部の外面に載置されている。図１に示した実施例では９枚の熱電素子５が各熱電素子の正電極又は負電極にそれぞれ接続された電力導線（図１では、末端のみ示す。）が直列に配列され、末端の電力導線５ａ、５ａがスイッチボックス７の図示しない端子ボックスに接続され、更に、スイッチボックス７からの電力導線７ａ、７ａによってボルト４ｂ，４ｂに接続されて、金属電極４，４に電気的に接続され、熱電素子５が発生した電力を電解電力として利用できるようになっている。そして、スイッチボックス７の一方のスイッチ７ｂの切り替えによって、金属電極４，４への電力の供給のオン、オフ操作が行なわれる。なお、スイッチボックス７の他方のスイッチ７ｂは、極性変換スイッチである。
【００１６】
そして、図示しない冷却装置、図示しない放熱板が、着脱可能に熱電素子５を覆うように取り付けられている。
【００１７】
熱源収容部１は、本発明の場合、熱伝導性を有し、後述する電解液−熱源を収容できる限り、その材質、形状などは特に制限されるものではなく、上述したようなステンレス製の円筒管の他、例えば材質としては、銅、黄銅、鉄、アルミニウム等、断面形状としては、角型、楕円型の筒体などを好適に使用することができる。
【００１８】
熱源収容部１の大きさ、口径は、特に制限されるものではなく、例えば熱源素子５の使用数などに合わせて適宜選定することができるが、通常、口径は流入管、流出管と同径とすると好適である。熱源収容部１の口径が大きすぎると、熱源収容部１に流入される電解液−熱源の流速が遅くなり、電解液−熱源から熱源収容部１に伝わる熱伝導量が少なくなる場合があり、熱源収容部１の口径が小さすぎると熱源収容部１の熱伝達面積が小さくなり、熱伝導効率が低くなる場合がある。
【００１９】
熱源収容部１に供給する電解液−熱源の種類は、特に制限されるものではなく、例えば温熱源の場合であれば、風呂の残り湯、地熱エネルギー，太陽エネルギー，廃熱エネルギー，車輌の排気熱，ゴミ処理工場廃熱，製鉄工業の廃熱により暖められた温湯などを利用することができ、冷熱源であれば、地下水、海洋深層水、各種蒸発装置に利用することにより冷却された冷水などを利用することができる。ここで、本発明の場合、熱源の温度は、特に制限されるものではないが、温熱源の温度としては、通常、２５℃以上、特に４０℃以上が好適である。一方、冷熱源の温度としては、１５℃以下、特に５℃以下が好適である。温熱源の温度が低すぎたり、冷熱源の温度が高すぎたりすると、熱電素子に温度差を与え難くなる場合がある。ここで、温熱源の温度の上限、冷熱源の温度の下限としては、例えば自然界から得られる温度である限り、特に制限されるものではなく、温熱源であれば、電解液−熱源として利用する水性熱源の沸点（水であれば１００℃）以下が好適であり、冷熱源であれば、電解液−熱源として利用する水性熱源の氷点（水であれば０℃）以上が好適である。なお、熱電素子に与える温度差は、特に制限されるものではないが、通常、熱電素子の高温側表面と低温側表面との温度差が５〜３０℃、特に１５〜３０℃が好適である。温度差が小さすぎると、目的とする起電力が得られ難くなる場合があり、大きすぎると、電流が大きくなりすぎて、可変抵抗器によって電流を調整して金属イオンの溶出量を調整する必要が生じる場合がある。
【００２０】
なお、電解液−熱源の供給は、連続的であっても間欠的であってもよく、また、適宜時間が経過した後、熱源収容部内の電解液−熱源を入れ替えてもよい。電解液−熱源を連続的に供給する場合、送液速度（量）は、特に制限されるものではなく、適宜選定することができ、例えば後述する実験例のように内容量２リットル程度の円筒体を熱源収容部とするのであれば、１〜５リットル／分、特に２〜５リットル／分程度が好適である。送液速度（量）が速すぎると熱抵抗が小さくなりすぎる場合があり、遅すぎると、熱抵抗が大きくなりすぎる場合がある。
【００２１】
流入管２は、その材質、長さ、径などが特に制限されるものではないが、温度が逃げ難い樹脂パイプなどが好適であり、例えば循環式浴槽などに使用されている市販の管（パイプ）などを用いることができる。なお、熱源収容部１に送液するには、例えば浴槽などの熱源供給源８（図３参照）と熱源収容部１との配置位置の高低差、水位の高さの差を利用してもよく、また、例えば図３に示すように、ポンプ９（図３参照）を利用して、送液し、流入管２とポンプ９とを合わせて本発明の送液手段とすることもできる。なお、金属イオン発生装置のスケールによっては、例えば樹脂製チューブ、樹脂製ホースなどを利用することもできる。
【００２２】
流出管３についても、材質、長さ、径などが特に制限されるものではなく、例えば流入管２と同様に市販の樹脂パイプなどの管（パイプ）、樹脂製チューブ、樹脂製ホースなどを用いることができる。なお、流出管３は、熱源収容部１内の金属イオンの溶出液を他の容器に送るように配管してもよく、また、例えば循環式風呂の浴槽水（湯）のように循環させて利用する場合は、熱源供給源８（図３参照）である浴槽に戻すように配管することもできる。
【００２３】
金属電極４は、同じ金属からなるものであっても、異なるものであっても良いが、少なくとも一方が電気分解により金属イオンを発生することを要する。また、金属電極の形状は、特に制限されるものではなく、例えば板状、管状、棒状などのいずれの形状を有するものであっても、好適に使用することができる。更に、使用する電極は、一対であってもよく、目的とする金属イオン濃度、熱源収容部の大きさなどにより適宜選定することができる。なお、一対の電極（陰極（−）、陽極（＋））の間隔は、特に制限されるものではないが、間隔が広すぎると、電気抵抗が増大し、溶出イオンが不足する場合があり、狭すぎると、金属電極に夾雑物や他の金属イオンが付着することにより、電極の短絡が起き、目的とする金属イオンが溶出し難くなる場合があることから、電解液−熱源の水質、水状などによって適宜選定することが好ましい。なお、例えば後述する実験例では、電極の間隔を１０ｍｍとした。また、同例では、電極表面積を２７０ｃｍ２としたが、この例のように後述する熱電素子を１０枚使用した場合、電極表面積を２７０ｃｍ２以上とすると、より好適である。
【００２４】
金属電極４は、その種類が特に制限されるものではないが、本発明の金属イオン発生装置の有用性を考慮すれば、発生する金属イオンとしては、例えば殺菌作用を有するとされている銀，銅，亜鉛等の殺菌性（又は抗菌性）金属イオン、凝集作用を有するとされているアルミニウム等の凝集性金属イオンなどが好適であることから、本発明の金属電極としては、例えば銅電極，銀電極，亜鉛電極等の殺菌性金属電極、アルミニウム電極等の凝集性金属電極などを挙げることができる。なお、マグネシウムイオンが皮膚からの水分の蒸発を抑制する作用があるという報告もあることから、マグネシウム電極などを使用しても好適である。
【００２５】
熱電素子５の種類、使用数などは、特に制限されるものではなく、例えば市販されている各種熱電素子を好適に使用することができ、また、使用数は、用いる熱電素子の性能、与えられる温度差の程度、目的とする起電力などに合わせて適宜選定することができ、通常１〜２０枚、特に１〜１５枚程度使用すると好適である。熱電素子を複数枚使用する場合は、これらは直列に配列することが望ましいが、並列とすることもできる。なお、本発明において、熱電素子の起電力の大きさは、特に制限されるものではないが、上記特許文献１には、例えば銅や銀などの殺菌性金属からなる電極を使用する場合、溶出に必要な電流は、数ｍＡから数百ｍＡでよいこと、更に電極間隔が１０ｍｍ以下であれば、電圧は数Ｖでよいことが記載されている。
【００２６】
熱電素子５を熱源収容部１又は熱伝導性部材６に固定する手段は、特に制限されるものではなく、公知の固定手段を適宜採用することができ、例えば熱源収容部、熱伝導性部材６の材質に合わせて熱伝導性の妨げとならないような適宜グリースを介して固定したり、シリコーンで熱電素子５を薄く塗り込んで固定したりすることができる。なお、熱伝導性部材６は、熱伝導性を有し、熱電素子５を載置し易い形状であれば、その大きさ、材質などが特に制限されるものではなく、通常熱伝導板として使用されているものを適宜選定して使用することができ、例えばアルミニウム製、鉄製等の金属製板材などを使用することができる。
【００２７】
本発明において、放熱板又は冷却装置は、熱電素子の反熱源収容部側（温熱源を使用する場合、低温側）の面に接するように配置すると、効果的である。これらは、公知のものを利用することができるが、本発明の目的を鑑みると、冷却装置としては、水冷式のものを利用するとより好適である。なお、これらを取り付ける場合、着脱可能、即ち、取り外し自在であってもよく、取り外しができないように固設することもできる。
【００２８】
金属イオン発生装置Ａは、熱源供給部８（図３参照）から流入管２を通じて、電解液−熱源（例えば浴槽湯）が熱源収容部１内に供給され、その熱によって熱源収容部１の表面温度が上昇（温熱源）又は下降（冷熱源）する。そして、その温度が熱伝導性部材６を介して熱電素子５の熱源収容部側の面に伝わり、熱電素子５の他面側との間に温度差が生じる。このとき、熱電素子が放熱板で覆われていると、熱電素子の熱源収容部側から他面側に伝わった熱量が放熱され易くなり、また、冷却装置を使用すれば、電解液−熱源が温熱源である場合、温熱源による温度と外気温との温度差よりも大きな温度差を熱電素子に与えることができる。そして、この温度差が熱電素子のゼーベック効果により電力に変換され、スイッチボックス７のスイッチ７ｂをオンにすることによって、金属電極に直流電圧が供給され、熱源収容部１内の電解液−熱源中に電気分解により生じた金属イオンが溶出して金属イオンが発生する。この金属イオンの溶出液（電解液−熱源）は、流出管３によって、熱源収容部１内から取り出されて、循環式風呂の浴槽湯の殺菌、便器の殺菌等の各種家庭用具の殺菌、凝集などの所期の用途に使用することができる。
【００２９】
金属イオン発生装置Ａの利用方法、配設方法は、特に制限されるものではなく、例えば図３に示すように、ポンプ９により浴槽などの熱源供給部８から電解液−熱源（例えば浴槽湯）を、ろ過部１０を設けた流入管２を通じて電解部を兼ねた熱源収容部１に供給し、例えば金属イオンが凝集作用を有するものであれば流出管３にろ過部１０を設け、金属イオンが溶出した電解液−熱源を、例えば循環式風呂であれば流出管３を通じて熱源供給部８（浴槽）に戻し、また、例えば便器の殺菌に使用するのであれば流出管３を通じて便器に送ることができる。ろ過部１０の材料としては、例えば活性炭、フィルターなどが挙げられる。なお、図３は、金属イオン発生装置Ａの使用例を説明するために、各装置を模式的に示したものである。
【００３０】
なお、本発明の金属イオン発生装置は、上記構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。また、本発明の金属イオン発生装置は、その使用目的は特に限定されるものではなく、種々の殺菌、凝集処理など、発生する金属イオンの機能に合わせ種々の用途に好適に使用することができる。
【００３１】
［実験例］
熱電素子として、株式会社フェローテック製の熱電素子（品番６３０４／０３１／２４０、平面形状；正方形、外形寸法（ｍｍ）＋縦横３９．７、高さ４．６２、ＩＭＡＸ；２４（Ａ）、ＱＣＭＡＸ；５５（Ｗ）、ＶＭＡＸ；４３（Ｖ）、ΔＴＭＡＸ；７２（℃））を使用して、以下の実験を行った。
【００３２】
（１）温度差と出力電圧との関係
上記実施例の金属イオン発生装置において、熱源収容部の外面に上記熱電素子を一枚載置し、冷却装置を作動させて熱電素子の外気側（低温側）を０℃一定に保ち、熱電素子の熱源収容部側（高温側）の温度を５０℃まで上昇するように、熱源収容部に供給する水又は湯の温度を調整して供給した。各温度差における熱電素子の出力電力をデジタル型直流電圧計で測定した。また、熱電素子の温度差は、熱電素子の熱源収容部側（高温側）表面、外気側（低温側）表面の温度をデジタル型表面温度計で測定して確認した。結果を図４のグラフに示す。このグラフによれば、上記熱電素子の場合、温度差と出力電力との関係は、下記式で表されることが認められた。
出力電力値＝３２．１２８ｍＶ／℃（温度差）
【００３３】
（２）各温度差におけるワット（ｍＷ）と出力電圧との関係
上記実験方法により、温度差５℃、１０℃、１５℃、２５℃、３５℃における上記熱電素子のワット（ｍＷ）と出力電圧の関係を求めた。結果を図５のグラフに示す。これらの結果より、上記熱電素子は、出力電力値＝３２．１２８ｍＶ／℃（温度差）であり、Ｗ＝Ｉ・Ｖであることが認められた。
【００３４】
（３）電解電流と処理能力との関係
上記実施例の金属イオン発生装置の金属電極として、９ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの銅板２枚を使用し、電極版の間を１０ｍｍ一定になるように取り付けた。また、熱源収容部の外面に上記熱電素子１０枚を配置し、各熱電素子の電力導線（リード線）を直列につないだ。末端の電力導線を金属電極の＋側と−側とに電気的につながるようにして、１０枚の熱電素子から発生した電力を金属電極の電解電力として使用した。電解液−熱源として供給する水又は湯の温度を図６、図７に示す電解電流となるように上記式から計算して設定し、所定温度の水又は湯の量を図６、図７に示す処理したお湯の量として、２４時間又は１時間循環させた。熱電素子により供給された電解電流と処理能力との関係を図６、図７のグラフに示す。なお、図６、図７のグラフにおいて、「Ｃｕの重量」とは、電気分解した銅電極より溶出した銅の重量であり、「０．５ｐｐｍ」、「０．８ｐｐｍ」とは、それぞれ電解液−熱源中に溶出した銅イオン濃度である。
【００３５】
（４）各温度差における電解液−熱源（水又は湯）量と銅イオン濃度との関係
上記実施例の金属イオン発生装置の金属電極として、９ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの銅板２枚を使用し、電極版の間を１０ｍｍ一定になるように取り付けた。また、熱源収容部の外面に上記熱電素子１０枚を配置し、各熱電素子の電力導線を直列につなぎ、１０枚の熱電素子から発生した電力を金属電極の電解電力として使用した。冷却装置を作動させて熱電素子の反熱源収容部側（低温側）を０℃一定に保ち、熱源収容部（内容量；２リットル）に供給する水又は湯の温度を５℃、１０℃、１５℃、２０℃に調整して供給した。水又は湯の供給量を３リットル／分とし、熱源収容部から排出された水又は湯をサンプリングして、銅の化学分析及びドロップテストにより水又は湯中の銅イオン濃度を測定し、各温度差における湯量と銅イオン濃度との関係を求めた。結果を図８のグラフに示す。
【００３６】
銅イオンの殺菌効果については、種々の報告がされており、例えば大腸菌の約５０％は銅イオンが４０ｐｐｂ（０．０４ｐｐｍ）に達すると生存できなくなると推定されること、１千万分の１（０．１ｍｇ／リットル）という極めてわずかな銅イオンが、藻類（あおみどろ）を死滅させることなどが知られている。従って、上記実験例に使用した熱電素子であれば、例えば１０枚を直列に配置して使用すれば、十分な殺菌効果を有する銅イオン濃度が得られることが認められる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の金属イオン発生装置は、その用途が特に制限されるものではないが、本発明の金属イオン発生装置によれば、例えば、銅、亜鉛、銀等の殺菌性金属イオンを含む殺菌水（湯）、アルミニウム等の凝集作用を有する金属イオンを含む凝集水（湯）、皮膚からの水分の蒸発量を抑える作用を有するとされるマグネシウムイオン等を含む水（湯）などが得られるので、これらの水（湯）を利用して、例えば循環式風呂であれば、浴槽水（湯）の殺菌、湯（水）中の汚れの凝集、除去、乾燥肌の人などに好適な浴槽水（湯）への改質などに利用することができ、また、風呂の残り湯を利用した便器洗浄水として再利用するなど、種々の用途に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の金属イオン発生装置の一実施例を説明する概略平面図である。
【図２】上記金属イオン発生装置の概略正面図である。
【図３】上記金属イオン発生装置の使用例を説明する概略構成図である。
【図４】本発明の実験例に使用した熱電素子による温度差と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図５】上記熱電素子による０℃から各温度差におけるワット（ｍＷ）と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図６】上記金属イオン発生装置による電解電流と処理能力との関係を示すグラフである。
【図７】上記金属イオン発生装置による電解電流と処理能力との関係を示すグラフである。
【図８】上記金属イオン発生装置による各温度差における電解液−熱源量と銅イオン濃度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ  金属イオン発生装置
１  熱源収容部（電解部を兼ねる）
２  流入管（送液手段）
４  金属電極
５  熱電素子
６  熱伝導性部材
【図１】
2005177603.tif 000003
【図２】
2005177603.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005177603.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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